'Batbot' puede realizar impresionantes acrobacias aéreas
El diseño del "Batbot" imita los movimientos acrobáticos de los murciélagos de la vida real. Ramezani, Chung, Hutchinson, Sci. robot. 2, eaal2505 (2017),
Los murciélagos son conocidos por su destreza, ya sea volando para cenar o durmiendo elegantemente colgados boca abajo. Ahora, los científicos han creado un robot inspirado en estas criaturas voladoras. Apodado el "batbot", puede volar, girar y volar como sus homólogos de la vida real en el reino animal. Los científicos han intentado imitar los movimientos acrobáticos de los murciélagos en el cielo al menos desde la época de Leonardo da Vinci. Los investigadores dicen que los murciélagos robóticos algún día podrían ayudar a entregar paquetes o inspeccionar áreas que van desde zonas de desastre hasta sitios de construcción.
"El vuelo de los murciélagos es el Santo Grial de la robótica aérea", afirmó el coautor del estudio Soon Jo Chung, ingeniero en robótica de Caltech y científico investigador del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, ambos en Pasadena. [6 de los robots más extraños de todos los tiempos] Aprende de los animales
Los murciélagos pueden tener las alas más complejas del reino animal, con más de 40 articulaciones en las alas, lo que les permite una agilidad incomparable durante el vuelo, probablemente así puedan perseguir presas insectos igualmente ágiles, dicen los investigadores:
"Cada vez que veo murciélagos haciendo giros bruscos o posándose boca abajo con elegantes movimientos de alas, quedo hipnotizado", dijo Zhong a WordsSideKick.com.
Trabajos anteriores han desarrollado una variedad de robots voladores inspirados en insectos y pájaros. Sin embargo, los intentos de construir robots basados en murciélagos han tenido un éxito limitado debido a la naturaleza compleja de, por ejemplo, las alas de murciélago. "KDSPE" "KDSP" Ahora, Chung y sus colegas han desarrollado el "robot murciélago", o B2, un robot que puede volar, girar y saltar como un murciélago, dicen los investigadores. El profesor Zhong le dijo a WordsSideKick.com que su objetivo era "construir un robot de alas suaves, seguro y que ahorre energía". Los investigadores dicen que los robots murciélago anteriores eran demasiado estrictos con la anatomía esquelética de estas criaturas voladoras, lo que resultó en robots que eran demasiado voluminosos para volar. En cambio, los científicos encontraron las partes clave del aleteo de los murciélagos (las articulaciones del hombro, el codo y la muñeca, y el movimiento de lado a lado de los muslos) y usaron solo esas partes en su robot.
Mientras que los robots aleteadores tradicionales utilizan alas rígidas, las alas del robot murciélago son delgadas y flexibles, dijo el coautor del estudio Seth Se, ingeniero en robótica de la Universidad de Illinois en Urbana- Champaign. "Cuando un murciélago bate sus alas, es como un trozo de goma: se llena de aire y cambia de forma", dijo Si Hutchinson. En la carrera descendente, "el ala flexible se llena de aire y, en la parte inferior de la carrera descendente, se flexiona de nuevo a su lugar y expulsa el aire, creando una sustentación adicional", explica. Esto nos dio tiempo extra de vuelo. y Bat Robot
Las alas del Bat Robot están hechas de huesos de fibra de carbono y rótulas hechas de plástico impreso en 3D, todo cubierto con una base de silicona suave, duradera y ultrafina de solo 56 micrones de espesor. (A modo de comparación, el grosor medio del cabello humano es de unas 100 micras).
El robot utiliza pequeños motores en su columna para batir sus alas 10 veces por segundo. El murciélago robot pesa sólo 3,3 onzas (93 gramos) y tiene una envergadura de aproximadamente 18,5 pulgadas (47 centímetros), similar a la envergadura del murciélago frugívoro egipcio, dijo Zhong.
En experimentos, el murciélago robot. La velocidad de vuelo promedió 18,37 pies/s (5,6 m/s). También puede realizar giros bruscos e inmersiones rectas, alcanzando velocidades de 45,9 pies por segundo (14 m/s) mientras bucea.
Los investigadores dicen que su robot es suave, liviano y más seguro de usar con personas que los drones cuadricópteros comercialmente populares. Por ejemplo, dijeron que un robot murciélago causaría poco o ningún daño si chocara contra humanos u otros obstáculos en el entorno. En comparación, los cuadricópteros tienen rotores que giran hasta 18.000 rpm, dice:
“Las palas de los rotores de alta velocidad de los cuadricópteros y otros aviones son intrínsecamente inseguras para los humanos”.
Las funciones más seguras y flexibles del robot Bat pueden admitir una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, los robots murciélago pueden servir como "robots de servicio aéreo para hogares u hospitales, ayudar a las personas mayores o discapacitadas a recuperar rápidamente objetos pequeños, transmitir audio y vídeo desde diferentes ubicaciones remotas sin instalar múltiples cámaras y convertirse en interesantes compañeros parecidos a mascotas", Hutchinson. dijo a WordsSideKick.com que los robots multitarea
Otra aplicación potencial de los robots murciélago es "supervisar las obras de construcción". Señaló que la Academia Nacional de Ingeniería enfatizó que a través de la informática y los avances en robótica es necesario automatizar la construcción. es uno de los principales desafíos que enfrenta la ingeniería del siglo XXI.
La naturaleza dinámica y compleja de las obras de construcción dificulta el despliegue total o incluso la adopción parcial de soluciones robóticas y de automatización "Seguimiento de si un edificio está ensamblado de la manera correcta Encontrar el momento adecuado es una cuestión importante y no trivial: en el sector de la construcción se gasta mucho dinero en ello", afirmó Hutchinson más arriba. En cambio, los robots murciélago pueden "volar, prestar atención y comparar los modelos de información de construcción con los edificios reales que se están construyendo", añadió. Los robots murciélago también pueden ayudar a inspeccionar zonas de desastre y otras áreas. "Por ejemplo, un robot aéreo equipado con detectores de radiación, sistemas de cámaras 3D y sensores de temperatura y humedad podría inspeccionar lugares como el reactor nuclear de Fukushima (en Japón), donde los niveles de radiación son demasiado altos para los humanos, o volar hacia minas o gatear. espacios como edificios derrumbados", afirmó Hutchinson. El robot aéreo altamente maniobrable, que tiene mayor autonomía de vuelo y alcance que un cuadricóptero, se utilizará para monitorear y restaurar reactores nucleares, redes eléctricas, puentes y fronteras. Un progreso revolucionario en infraestructura crítica.
Además, los robots murciélago también pueden revelar algunos de los misterios del vuelo de los murciélagos. Actualmente, los investigadores analizan cómo vuelan los murciélagos a través de vídeo, pero con los robots murciélago, los investigadores pueden desarrollar mejores modelos de la aerodinámica que experimentan los murciélagos, "no sólo lo que se puede ver con los ojos", dijo Ha Chinsen,
Los investigadores señalan que los robots murciélago aún no pueden transportar objetos pesados, pero versiones futuras de murciélagos robóticos podrían conducir a la "entrega de paquetes con drones", dijo Zhong.
Los estudios futuros pueden implementar otros aspectos del vuelo de los murciélagos, como flotar o encaramados o incluso boca abajo, dijeron los investigadores. Flotar es más eficiente energéticamente que hacerlo, "porque el vuelo estacionario es difícil para un cuadricóptero incluso con vientos moderados, lo cual es común en las obras de construcción", dijo Zhong:
Científicos hoy (2 Sus hallazgos se detallaron en línea en la revista Science Robotics el 1 de marzo.
Artículo original sobre ciencias de la vida